一種虛擬化環境下的數據包處理方法及裝置制造方法及圖紙

一種虛擬化環境下的數據包處理方法及裝置，所述方法包括：在客戶域配置頁池和建立客戶域與驅動域共享內存的輸入輸出環，該頁池可以存儲授權驅動域訪問的空閑頁的引用地址；在需要從驅動域獲取數據包時，從頁池獲取頁的引用地址；并將頁的引用地址封裝在請求消息中并放置在輸入輸出環內，請求消息可以指示驅動域將數據包拷貝到頁的引用地址；從輸入輸出環取出請求消息的響應消息后，從頁的引用地址讀取數據包，上述響應消息可以是驅動域將數據包拷貝到頁的引用地址后放置在輸入輸出環。本申請具有提高網絡性能的優點。

【技術實現步驟摘要】

本申請涉及信息與通信領域，尤其涉及一種虛擬化環境下的數據包處理方法及裝置。
技術介紹
Xen是一個開放源代碼虛擬機監視器，Xen是目前主流的管理程序(英文全稱：Hypervisor)之一，現有的很多廠家的云數據中心解決方案的虛擬化平臺均是基于Xen構建的。Xen的虛擬機網絡設備從技術上看有兩種類型：第一種類型是全虛網絡設備，這種設備的驅動不需要修改操作系統(英文全稱：OperatingSystem，英文簡稱：OS)的網卡驅動代碼，完全靠設備模擬器模擬，但是性能較差；第二種類型是半虛擬網絡設備，這種設備的驅動模型是一種分離式的設備驅動程序(英文全稱：split device driver)，它包括分別處于兩個域(英文全稱：domain)內核中的網絡驅動程序，兩個domain內核中的網絡驅動程序相互配合，完成網絡通信，由于第二種類型是專為虛擬化環境特別定制的，性能較全虛網絡設備性能要高出很多，正是基于性能方面的考慮，當前商用的Xen虛擬機都采用半虛擬網絡設備。在第二種類型下，半虛網絡設備包括：運行于驅動域(英文全稱：Driver Domain)的后端網絡驅動(英文全稱：Netback)和運行于客戶域(英文全稱：Guest Domain)的前端網絡驅動(英文全稱：Netfront)，該DriverDomain可以為運行分離式的驅動后端部分的特權虛擬機，Guest Domain可以為提供給用戶使用的虛擬機。Driver Domain與Guest Domain之間首先通過Xenstore(中文：數據庫)機制進行特性協商后，建立前后端共享的輸入輸出(英文全稱：input output，英文簡稱：IO)環交換請求消息和響應信息，通過事件通道(英文全稱：Event Channel)機制進行事件通知，通過授權表(英文全稱：Grant table)機制進行網絡數據包的跨Domain拷貝，該Grant table可以為Xen平臺的一種用于多個Domain之間內存共享的一套授權控制機制。在實現現有技術的方案中，發現現有技術存在如下技術問題：在Guest Domain內核中的netfront必須對每一個數據包都進行頁分配、授
權、結束授權和釋放操作，嚴重消耗了Guest Domain的計算能力，所以現有的Guest Domain網絡性能低下。
技術實現思路
本申請提供一種虛擬化環境下的數據包處理方法及裝置。可以提高虛擬機的網絡性能。第一方面，本申請實施例提供一種虛擬化環境下的數據包處理方法，該方法可以包括：首先在客戶域配置頁池和建立客戶域與驅動域共享內存的輸入輸出環，該頁池可以存儲授權驅動域訪問的空閑頁的引用地址；然后在需要從驅動域獲取數據包時，從頁池獲取頁的引用地址；并將頁的引用地址封裝在請求消息中并放置在輸入輸出環內，請求消息可以指示驅動域將數據包拷貝到頁的引用地址；從輸入輸出環取出請求消息的響應消息后，從頁的引用地址讀取數據包，上述響應消息可以是驅動域將數據包拷貝到頁的引用地址后放置在輸入輸出環。第一方面提供的虛擬化環境下的數據包處理方法在客戶域配置頁池，上述頁池用于放置已授權驅動域訪問的空閑頁的引用地址，通過配置頁池，就能夠減少頁請求、頁分配以及頁授權的操作，這樣能夠很大的提高客戶域的網絡性能。因為對于客戶域來說，相當于配置了一批永久授權的頁給需要接收的數據包使用，同時廢除了頁的臨時授權，這樣就避免了反復執行頁請求、頁分配和頁授權的步驟，這樣就能夠提高客戶域的網絡性能。在一種可能的設計中，還可以將獲取頁的引用地址從頁池內刪除。將獲取的頁的引用地址從頁池內刪除可以避免頁的重復使用。在另一種可能的設計中，如果數據包的大小小于設定值，則在將數據包拷貝到套接字緩存內，以及將套接字緩存發送至協議棧處理后，清空頁的引用地址，并將頁的引用地址放回到頁池內。將小包數據包拷貝到套接字緩存內發送至協議棧處理后清空頁，將頁的引用地址放回頁池，能夠提高頁的使用率，進一步提高客戶域的網絡性能。在后一種可能設計中，如數據包的大小大于或等于設定值，則在將數據包的報文頭信息以及報文內容鏈接表拷貝到套接字緩存內，以及將套接字緩存發送至協議棧處理。此時，不將所述頁的引用地址放回到所述頁池內。將大包數據包的報文頭信息以及報文內容鏈接表拷貝到套接字緩存內發送至協議棧處理能實現大包數據包的處理，提高客戶域的網絡性能。在下一種可能設計中，如頁池內沒有授權驅動域訪問空閑頁的引用地址時，申請分配另外的頁的引用地址，調用授權表機制授權驅動域訪問另外的頁的引用地，將另外頁的引用地址放置在頁池內。在頁池內沒有空閑頁的情況下提供另外頁的授權能夠減少數據包處理的等待時間。第二方面，本申請實施例提供一種虛擬化環境下的數據包處理裝置，包括：處理單元，用于在客戶域配置頁池和建立客戶域與驅動域共享內存輸入輸出環，上述頁池用于存儲授權驅動域訪問的空閑頁的引用地址；在需要從驅動域獲取數據包時，從頁池內獲取頁的引用地址；以及將頁的引用地址封裝在請求消息中并放置在輸入輸出環內，請求消息可以用于指示驅動域將數據包拷貝到該頁的引用地址；讀取單元，用于從輸入輸出環內取出請求消息的響應消息，從頁的引用地址讀取該數據包，該響應消息可以為驅動域將數據包拷貝到頁的引用地址后放置在輸入輸出環的。第二方面提供的虛擬化環境下的數據包處理裝置在客戶域配置頁池，上述頁池用于放置已授權驅動域訪問的空閑頁的引用地址，通過配置頁池，就能夠減少頁請求、頁分配以及頁授權的操作，這樣能夠很大的提高客戶域的網絡性能。因為對于客戶域來說，相當于配置了一批永久授權的頁給需要接收的數據包使用，同時廢除了頁的臨時授權，這樣就避免了反復執行頁請求、頁分配和頁授權的步驟，這樣就能夠提高客戶域的網絡性能。上述處理單元還可以用于執行上述可能設計的技術方案。第三方面，本申請實施例提供一種客戶域設備，該客戶域設備具有實現第一方面方法設計中數據包處理方法的功能。該功能可以通過硬件實現，也可以通過硬件執行相應的軟件實現。所述硬件或軟件包括一個或多個與上述功能相對應的模塊。所述模塊可以是軟件和/或硬件。第三方面提供的客戶域設備具有實現第一方面方法設計中數據包處理方法的功能，所以該客戶域設備能夠提高客戶域的網絡性能。第四方面，本申請實施例提供一種主機，所述主機包括：客戶域、驅動域、虛擬機監視器和網卡，所述客戶域包括：網絡前端驅動程序，所述驅動域包括：
網絡后端驅動程序：該網絡前端驅動程序用于執行上述第一方面提供的方案或上述可能的設計方案。第四方面提供的主機具有執行第一方面方法以及可能設計的功能，所以該客戶域設備能夠提高客戶域的網絡性能。相對于現有技術，本申請的技術方案配置了頁池，這樣減少了頁請求、頁分配、頁授權等步驟，減少了客戶域處理器的開銷，提升了虛擬機的吞吐量，所以能夠有效的提高客戶域的網絡性能。附圖說明為了更清楚地說明本申請實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1A是本申請提供的一種主機的構架示意圖；圖1B是本申請提供的一種虛擬化環境下的數據包處理本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種虛擬化環境下的數據包處理方法，其特征在于，所述方法包括：在客戶域配置頁池，所述頁池用于存儲授權驅動域訪問的空閑頁的引用地址；建立所述客戶域與所述驅動域共享內存的輸入輸出環；在需要從驅動域獲取數據包時，從所述頁池獲取頁的引用地址；將所述頁的引用地址封裝在請求消息內，將所述請求消息放置在所述輸入輸出環內，所述請求消息用于指示所述驅動域將所述數據包拷貝到所述頁的引用地址；從所述輸入輸出環取出所述驅動域在將所述數據包拷貝到所述頁的引用地址后放置的所述請求消息的響應消息，從所述頁的引用地址讀取所述數據包。

【技術特征摘要】
1.一種虛擬化環境下的數據包處理方法，其特征在于，所述方法包括：在客戶域配置頁池，所述頁池用于存儲授權驅動域訪問的空閑頁的引用地址；建立所述客戶域與所述驅動域共享內存的輸入輸出環；在需要從驅動域獲取數據包時，從所述頁池獲取頁的引用地址；將所述頁的引用地址封裝在請求消息內，將所述請求消息放置在所述輸入輸出環內，所述請求消息用于指示所述驅動域將所述數據包拷貝到所述頁的引用地址；從所述輸入輸出環取出所述驅動域在將所述數據包拷貝到所述頁的引用地址后放置的所述請求消息的響應消息，從所述頁的引用地址讀取所述數據包。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，從所述頁池獲取頁的引用地址之后，還包括：將獲取的所述頁的引用地址從所述頁池內刪除。3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，從所述頁的引用地址讀取所述數據包之后，所述方法還包括：如所述數據包的大小小于設定值，則在將所述數據包拷貝到套接字緩存內，以及將所述套接字緩存發送至協議棧處理后，清空所述頁的引用地址，并將所述頁的引用地址放回到所述頁池內。4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，從所述頁的引用地址讀取所述數據包之后，所述方法還包括：如所述數據包的大小大于或等于設定值，則在將所述數據包的報文頭信息以及報文內容鏈接表拷貝到套接字緩存內，以及將所述套接字緩存發送至協議棧處理。5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在從所述頁池內獲取空閑頁的引用地址之前還包括：如所述頁池內沒有空閑頁的引用地址時，申請分配另外的頁的引用地址，調用授權表機制授權驅動域訪問所述另外的頁的引用地址，將所述另外頁的引用地址放置在所述頁池內。6.一種虛擬化環境下的數據包處理裝置，其特征在于，所述裝置包括：處理單元，用于在客戶域配置頁池，所述頁池用于存儲授權驅動域訪問的空閑頁的引用地址；建立客戶域與驅動域共享內存輸入輸出環，在需要從驅動域獲取數據包時，從所述頁池內獲取頁的引用地址；以及將所述頁的引用地址封裝在請求消息內，將所述請求消息放置在輸入輸出環內，所述請求消息用于指示所述驅動域將所述數據包拷貝到所述頁的引用地址；讀取單元，還用于從所述輸入輸出環內取出所述驅動域在將所述數據包拷貝到所述頁的引用地址后放置的所述請求消息的響應消息，從所述頁的引用地址讀取所述數據包。7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述處理單元，還用于將獲取的所述頁的引用地址從所述頁池內刪除。8.根據權利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述處理單元，還用于當所述數據包的大小小于設...

【專利技術屬性】
技術研發人員：于洲，張磊強，莊毓新，羅浩，
申請(專利權)人：華為技術有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44